CN106545306B - 一种机液一体丢手器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及油田采油技术领域，具体涉及了一种机液一体丢手器，包括上接头、下接头和棘爪，上接头和下接头分别连接于棘爪的两端；棘爪的外侧套设可沿其轴向移动的释放套，棘爪的棘齿外壁上设有台阶，释放套的内壁设有与台阶配合的凹槽，台阶与所述凹槽配合对棘爪进行限位；释放套与上接头之间设有释放套上端，释放套上端的一端插设于释放套内，另一端套设于上接头外部，并通过启动销钉与上接头连接；上接头与释放套上端之间形成压力腔，上接头内部设有液压腔，液压腔的侧壁上径向对称设置两个与压力腔连通的传压孔。本发明提供的一种机液一体丢手器，解决现有技术中机械丢手抗拉能力较差、以及液压丢手可靠性不高的问题。

Description

一种机液一体丢手器

技术领域

本发明涉及油田采油技术领域，尤其涉及一种机液一体丢手器，更具体地涉及一种在油气井完井管柱中使用的安全丢手接头。

背景技术

在油气井完井管柱中使用的安全丢手接头的作用是，在下部完井管柱遇卡无法提出的时候，可以在安全丢手位置使用安全丢手接头起出上部管柱，从而减小损失，并给后期作业带来方便。

目前，完井期间使用的安全丢手接头主要有两类：一类是机械丢手，这类安全丢手具有操作方便、可靠性高、工具通径大等优点，但是其抗拉能力较差，导致在下完井管柱过程中一旦遇阻遇卡时，容易因操作不当而提前丢手。另一类是液压丢手，这类安全丢手的抗拉能力较强，因此在下完井管柱时不易出现意外，但是丢手时需要进行投球打压的操作，该操作复杂且可靠性不高，同时液压丢手内部一般存在缩径，容易给后期施工带来不便。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供了一种机液一体丢手器，将机械丢手和液压丢手有效结合为一体，解决现有技术中机械丢手抗拉能力较差、以及液压丢手可靠性不高的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种机液一体丢手器，包括上接头、下接头和棘爪，所述上接头和下接头分别连接于所述棘爪的两端；所述棘爪的外侧套设可沿其轴向移动的释放套，所述棘爪的棘齿外壁上设有台阶，所述释放套的内壁设有与所述台阶配合的凹槽，所述台阶与所述凹槽配合对所述棘爪进行限位；所述释放套与所述上接头之间设有释放套上端，所述释放套上端的一端插设于所述释放套内，另一端套设于所述上接头外部，并通过启动销钉与所述上接头连接；所述上接头与所述释放套上端之间形成压力腔，所述上接头内部设有液压腔，所述液压腔的侧壁上径向对称设置两个与所述压力腔连通的传压孔。

进一步的，前述上接头的外壁以所述传压孔为界，使所述上接头远离所述释放套的一端的外径大于另一端；所述传压孔两侧的外壁与所述释放套上端的内壁构成压力腔，并且所述压力腔的两端分别设有第一密封结构。

进一步的，前述棘爪与释放套上端之间设有护环，所述护环套设于所述上接头上，且所述护环通过丝扣与所述释放套连接。

进一步的，前述上接头上设有用于对所述释放套上端进行限位的锁环。

进一步的，前述释放套上端和护环的连接处的内壁上设有锁槽，当所述锁槽的位置与所述锁环对应时，所述锁槽和锁环配合对所述释放套上端轴向限位。

进一步的，前述棘爪的棘齿与所述上接头通过齿配合连接，齿承载角为35°。

进一步的，前述上接头靠近所述下接头的一端通过丢手销钉与所述棘爪连接，所述下接头与所述棘爪固定连接。

进一步的，前述上接头靠近所述下接头的一端与所述棘爪之间设有第二密封结构。

进一步的，前述上接头的端部套设有上端扶正器，所述上接头与上端扶正器通过丝扣连接。

进一步的，前述下接头的端部套设有下端扶正器，所述下接头与下端扶正器通过丝扣连接。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有以下有益效果：

本发明提供一种机液一体丢手器，棘爪的外侧套设可沿其轴向移动的释放套，棘爪的棘齿外壁上的台阶与释放套的内壁上的凹槽配合可对棘爪进行限位，保证在拉力作用下棘爪不能张开，从而增强丢手器的抗拉能力，使丢手器在下完井管柱期间，上接头和下接头依靠棘爪连接，遇到意外卡阻不会出现意外丢手的情况。

本发明提供一种机液一体丢手器，释放套与上接头之间设有释放套上端，释放套上端的一端插设于释放套内，另一端套设于上接头外部，并通过启动销钉与上接头连接；上接头与释放套上端之间形成压力腔，上接头内部设有液压腔，液压腔的侧壁上径向对称设置两个与压力腔连通的传压孔。使丢手器在下完井管柱期间上接头和下接头仅依靠棘爪连接，丢手销钉不受力；完井管柱下到位后，由于坐封封隔器或酸压施工时油管内外存在压差，因此丢手器可利用这个压差产生的活塞力剪断启动销钉，使释放套向下接头方向移动，从而导致棘爪释放失效，安全丢手上接头和下接头完全依靠销钉连接；当上修起管柱时一旦下部管柱遇卡，并且过提吨位达到设定的丢手销钉剪切值时，销钉被剪断，使上下接头分离，上部管柱就可以顺利提出。

附图说明

图1为本发明机液一体丢手器的具体结构示意图。

其中，1：上接头；2：上端扶正器；3：释放套上端；4：护环；5：锁环；6：释放套；7：下端扶正器；8：下接头；9：启动销钉；10：丢手销钉；11：密封支撑环；12：棘爪；13：传压孔；14：止退螺钉；15：O型密封圈。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示，本实施例提供的一种机液一体丢手器，包括上接头1、下接头8和棘爪12，上接头1和下接头8分别连接于棘爪12的两端。棘爪12的外侧套设可沿其轴向移动的释放套6，棘爪12的棘齿外壁上设有台阶，释放套6的内壁设有与台阶配合的凹槽，台阶与凹槽配合对棘爪12进行限位，即该台阶与释放套6内壁上的缩径部分完全接触，这样在拉力作用下棘爪12便无法张开，提高了丢手器的抗拉能力，并且增强了丢手器的可靠性，使丢手器在下完井管柱期间，一旦遇到意外卡阻，也不会出现意外丢手的情况。

释放套6与上接头1之间设有释放套上端3，释放套上端3的一端插设于释放套6内，另一端套设于上接头1外部，并通过启动销钉9与上接头1连接；上接头1与释放套上端3之间形成压力腔，具体地说，上接头1的外壁以传压孔13为界，使上接头1远离释放套6的一端的外径大于上接头1靠近释放套6的一端的外径，并形成阶梯状，从而使传压孔13两侧的外壁形成的凹陷区域与释放套上端3的内壁的凹陷区域构成压力腔，并且压力腔的两端分别设有第一密封结构，其中，压力腔两端的第一密封结构分别设置于上接头1远离释放套6的一端、上接头1靠近释放套6的一端与释放套上端3之间，本实施例中，第一密封结构由密封支撑环11和O型密封圈15构成，并进行组合密封。

上接头1内部设有液压腔，液压腔的侧壁上径向对称设置两个与压力腔连通的传压孔13，使液压腔与压力腔之间的压力相通，从而使丢手器在打压时液压腔产生的压力通过传压孔13进入液压腔。

棘爪12与释放套上端3之间设有护环4，护环4套设于上接头1上，且护环4通过丝扣与释放套6连接，对棘爪12起到保护作用，防止因释放套上端3移动过度造成棘爪12的损坏。

上接头1上设有用于对释放套上端3进行限位的锁环5。如图1中所示，释放套上端3和护环4的连接处的内壁上设有锁槽，当锁槽的位置与锁环5对应时，锁槽和锁环5配合对释放套上端3轴向限位，即当锁槽跟随释放套上端3和护环4一同下行到锁环5的位置时，锁环5弹开进入槽内，释放套上端3和上接头1被锁死，上下均无法继续移动。

棘爪12的棘齿与上接头1通过齿配合连接，齿承载角为35°。当丢手器的内压大于外压一定值时，启动销钉9剪断，释放套6下行，棘爪12失效，棘爪12的棘齿张开，上接头1仅通过其靠近下接头8的一端上设置的丢手销钉10与棘爪连接。此时，一旦上接头1和下接头8两端受到的拉力达到丢手销钉10剪切值，丢手销钉10便会被剪断，从而使上接头1和下接头8脱开。另外，下接头8与棘爪固定连接，使棘爪12始终与下接头8连接，下接头8与棘爪12之间还设有用于密封的O型密封圈15。

上接头1靠近下接头8的一端与棘爪之间设有第二密封结构，本实施例中，第二密封结构由密封支撑环11和O型密封圈15构成，并进行组合密封。

上接头1的端部套设有上端扶正器2，上接头1与上端扶正器2通过丝扣连接。下接头8的端部套设有下端扶正器7，下接头8与下端扶正器7通过丝扣连接。上端扶正器2和下端扶正器7对整个丢手器起扶正作用。其中，上端扶正器2与上接头1之间、下端扶正器7与下接头8之间还设有止退螺钉14。

使用时，启动销钉9和丢手销钉10还可以根据实际井况灵活设置，上接头1和下接头8两端的扣型为2-7/8EUE，也可根据需要加工为其它扣型。液压腔的内径为62mm，且内部光滑，不设置台阶和缩径。

本实施例的工作原理为：入井时上接头1和下接头8依靠棘爪12连接，丢手销钉10不受力；完井管柱下到位后，由于坐封封隔器或酸压施工时油管内外存在压差，因此丢手器内部产生压力，该压力通过传压孔13进入压力腔，由于释放套上端3内部上端面活塞面积小于下端面，因此使释放套上端3受到向下的合力。当合力达到启动销钉9的剪切值时，启动销钉9被剪断，与释放套6通过丝扣连接为一体的护环4和释放套6一同下行。释放套6的上端内径大，下行后无法继续套住棘爪12的台阶，导致棘爪12弹开，与上接头1的连接失效。当锁槽下行到锁环5的位置时，锁环5弹开进入锁槽内，释放套上端3和上接头1被锁死，上下均无法继续移动。在上接头1和下接头8在棘爪12失效的情况下完全依靠丢手销钉10连接，如果上下接头8收到的拉力达到丢手销钉10的剪切值时，销钉被剪断，上接头1和下接头8脱开，完成丢手动作。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (10)

1.一种机液一体丢手器，其特征在于，包括上接头、下接头和棘爪，所述上接头和下接头分别连接于所述棘爪的两端；所述棘爪的外侧套设可沿其轴向移动的释放套，所述棘爪的棘齿外壁上设有台阶，所述释放套的内壁设有与所述台阶配合的凹槽，所述台阶与所述凹槽配合对所述棘爪进行限位；所述释放套与所述上接头之间设有释放套上端，所述释放套上端的一端插设于所述释放套内，另一端套设于所述上接头外部，并通过启动销钉与所述上接头连接；所述上接头与所述释放套上端之间形成压力腔，所述上接头内部设有液压腔，所述液压腔的侧壁上径向对称设置两个与所述压力腔连通的传压孔。

2.根据权利要求1所述的机液一体丢手器，其特征在于，所述上接头的外壁以所述传压孔为界，使所述上接头远离所述释放套的一端的外径大于另一端；所述传压孔两侧的外壁与所述释放套上端的内壁构成压力腔，并且所述压力腔的两端分别设有第一密封结构。

3.根据权利要求2所述的机液一体丢手器，其特征在于，所述棘爪与释放套上端之间设有护环，所述护环套设于所述上接头上，且所述护环通过丝扣与所述释放套连接。

4.根据权利要求3所述的机液一体丢手器，其特征在于，所述上接头上设有用于对所述释放套上端进行限位的锁环。

5.根据权利要求4所述的机液一体丢手器，其特征在于，所述释放套上端和护环的连接处的内壁上设有锁槽，当所述锁槽的位置与所述锁环对应时，所述锁槽和锁环配合对所述释放套上端轴向限位。

6.根据权利要求1所述的机液一体丢手器，其特征在于，所述棘爪的棘齿与所述上接头通过齿配合连接，齿承载角为35°。

7.根据权利要求6所述的机液一体丢手器，其特征在于，所述上接头靠近所述下接头的一端通过丢手销钉与所述棘爪连接，所述下接头与所述棘爪固定连接。

8.根据权利要求7所述的机液一体丢手器，其特征在于，所述上接头靠近所述下接头的一端与所述棘爪之间设有第二密封结构。

9.根据权利要求1所述的机液一体丢手器，其特征在于，所述上接头的端部套设有上端扶正器，所述上接头与上端扶正器通过丝扣连接。

10.根据权利要求1所述的机液一体丢手器，其特征在于，所述下接头的端部套设有下端扶正器，所述下接头与下端扶正器通过丝扣连接。